Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Кости помогли ученым создать "воздушную" керамику с прочностью стали

© Фото : Jens BauerМикрофотография кусочка материала, изготовленного авторами статьи
Микрофотография кусочка материала, изготовленного авторами статьи
В последние годы физики, химики и инженеры активно изучают устройство отдельных органов или всего тела у живых организмов и растений, пытаясь использовать "изобретения эволюции" для создания новых технологий и приборов.

Кузнечик, сидящий на цветке
Клей для "разбитого сердца" и другие технологии, взятые у насекомыхХирургический клей на основе веществ, помогающих мухам удерживаться на потолке, заменит швы при операциях на сердце. Николай Кукушкин рассказывает о том, чему ещё могут насекомые научить инженеров и учёных.
МОСКВА, 4 фев — РИА Новости. Немецкие ученые создали сверхпрочный и крайне легкий композитный материал, способный выдерживать очень высокие давления, опираясь на данные по структуре и свойствам костей человека, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

В последние годы физики, химики и инженеры активно изучают устройство отдельных органов или всего тела у живых организмов и растений, пытаясь использовать "изобретения эволюции" для создания новых технологий и приборов. Так, американские физики создали "идеальные" медицинские иглы и пластырь, опираясь на устройство игл дикобраза и сосков паразитических червей.

Йенс Бауэр из Технологического института города Карлсруэ (Германия) и его коллеги создали сверхлегкую и очень прочную керамику, изучая соотношения прочности и плотности у набора из нескольких искусственных и природных материалов. Как правило, чем менее плотным был образец, тем меньше он выдерживал давление и высокие механические нагрузки.

Композитный материал с переменной эластичностью со встроенным светодиодом
Ученые создали композитный материал с переменной эластичностьюБольшая часть композитных материалов представляет собой своеобразный "пирог" из нескольких разнородных компонентов, четко отделенных друг от друга. Как правило, комбинация из элементов с разными физическими свойствами позволяет получить материалы, сочетающие в себе их свойства.
Эта закономерность не соблюдалась в случае с одним материалом — костями позвоночных. Эксперименты показали, что кости человека и других животных заметно прочнее, чем на то указывает их плотность. Авторы статьи изучили их структуру и попытались "скопировать" ее, используя композитный материал на базе керамики и пудры из оксида алюминия.

Как отмечают авторы статьи, кости состоят из множества нанофрагментов твердого материала, которые "склеены" между собой при помощи гибких волокон коллагена. Ученые не были уверены, что именно придает такую прочность костям, поэтому они собрали несколько разных вариаций искусственной "кости" с разными структурными дефектами.

Одноклеточные водоросли помогли физикам создать "воздушную" керамикуДжулия Грир из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США) и ее коллеги создали особый вид сверхлегкой керамики, вдохновившись микроскопическими диатомовыми водорослями, которые обладают прочным панцирем из кремния.
Сравнивая их механические свойства, физикам удалось найти оптимальную конструкцию "кости", которая напоминает полые пчелиные соты неправильной формы. Подобный композитный материал одновременно является очень легким и способен выдерживать давление в 280 мегапаскаль, что сопоставимо с прочностью лучших марок стали.

Рекомендуем
РИА
Новости
Лента
новостей
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала